Fisiologica

Psicologia fisiologica

Introduzione alla psicologia fisiologica

La fisiologia studia il come e il perché funziona il corpo umano. Per spiegare gli eventi che si verificano nel corpo sono utilizzati due approcci:

• La conoscenza dello scopo di un processo fisiologico: perché
• La comprensione del meccanismo sottostante con cui si verifica questo processo: come

Relazione struttura-funzione

Anatomia: studio della struttura del nostro corpo.

Fisiologia: studio delle funzioni del nostro corpo.

La fisiologia è strettamente correlata all’anatomia: i meccanismi fisiologici sono resi possibili dall’organizzazione strutturale e dalle relazioni tra le varie parti del corpo che svolgono ciascuna una specifica funzione.

Concetti di fisiologia

La fisiologia è la scienza che studia il funzionamento degli organismi viventi in condizioni normali. La fisiologia (studio della natura) si sviluppa prevalentemente in due direzioni, cercando di approfondire:

• I più fini meccanismi di funzionamento di singole molecole biologiche e cellule
• I più complessi aspetti integrativi, cioè le modalità con cui i diversi sistemi che compongono l’organismo cooperano tra loro per permettere la vita

La fisiologia umana studia le caratteristiche del corpo umano, che consentono all’individuo di:

• Analizzare l’ambiente in cui vive
• Muoversi in esso
• Pensare
• Comunicare
• Riprodursi
• Svolgere tutte le funzioni che consentono la sopravvivenza

Psicologia biologica-fisiologica-neuroscienze comportamentali

Studiano la relazione tra uno specifico comportamento/processo biologico e i suoi substrati biologici/fisiologici.

Obiettivi dell’insegnamento di psicologia fisiologica

• Fornire una adeguata conoscenza della psicofisiologica di base, per comprendere i rapporti tra cervello, processi cognitivi e comportamento, integrando i punti di vista biologico, fisiologico e psicologico.
• Stimolare una riflessione sul metodo scientifico e sui metodi della sperimentazione nell’ambito della psicofisiologica al fine di comprendere le basi del comportamento e dei processi cognitivi sia funzionali che disfunzionali.

I livelli dell’organizzazione strutturale

• Chimico: molecole composte da atomi
• Cellulare: cellule unità di base dei vari organi
• Tessuto
• Organo
• Sistemi
• Organismo

Organizzazione gerarchica del corpo umano

Cellula madre -> tipi di cellule specializzate -> tessuti -> organo -> sistema o apparato di organi -> individuo. Il corpo umano ha un’organizzazione gerarchica, alla base della quale si trova la cellula.

Cellule con la stessa funzione sono organizzate in tessuti. Diversi tipi di tessuti formano gli organi. Gli organi sono organizzati in sistemi e apparati.

Livello dei costituenti chimici

Gli atomi, piccole unità di materia che si combinano formando le molecole. Le molecole si associano in modo specifico formando cellule microscopiche.

Teoria cellulare

• Le cellule sono le particelle elementari di tutti gli organismi.
• Tutte le cellule derivano dalla divisione di cellule preesistenti.
• Le cellule sono le più piccole unità che svolgono tutte le funzioni fisiologiche necessarie alla vita.
• Ciascuna cellula mantiene l’omeostasi a livello cellulare. L’omeostasi a livello di tessuto, organo, apparato e organismo riflette le azioni combinate e coordinate di molte cellule.

Livello cellulare

Le cellule rappresentano le più piccole unità costitutive di ogni corpo vivente.

Liquido interstiziale

È fondamentale per mantenere l’omeostasi fra le aree intracellulari e extracellulari. È composto da un vettore acquoso che contiene acidi grassi, aminoacidi, zuccheri, coenzimi, messaggeri chimici, neurotrasmettitori e neuroni, sali minerali, gas in soluzione e prodotti di scarto.

Differenza tra sistema endocrino e nervoso (domanda d’esame)

Funzione di una cellula generalizzata

• Controllare lo scambio di materiale tra la cellula e l’ambiente circostante.
• Ottenere sostanze nutritive e ossigeno dall’ambiente circostante.
• Eliminare l’anidride carbonica e altri rifiuti nell’ambiente circostante.
• Eseguire reazioni chimiche che forniscono energia alla cellula.
• Sintetizzare i necessari componenti cellulari.

Esistono 200 differenti tipi di cellule che variano per dimensione, forma e funzioni. La forma di una cellula ed il numero relativo dei vari organuli in essa contenuti sono correlati alla specifica funzione svolta.

Cellule che raccolgono informazioni e regolano le funzioni dell’organismo

Le cellule nervose (neurone) hanno sviluppato dei prolungamenti che servono a ricevere messaggi e a trasmetterli ad altre parti dell’organismo. I prolungamenti sono rivestiti dalla membrana plasmatica e rilasciano molecole di segnale: neurotrasmettitori.

Cellule deputate al movimento degli organi e del corpo

Fibre muscolari, scheletriche, cardiache, cellule muscolari lisce. Hanno forma allungata, contengono filamenti contrattili, al fine di potersi accorciare con il movimento delle ossa, pompando il sangue o modificando le dimensioni di organi interni per muovere le sostanze all’interno del corpo.

Livello di tessuto

Il differenziamento cellulare porta alla formazione di tessuti: gruppi di cellule con struttura simile e funzione specializzata. I tessuti sono classificati in 4 tipi:

• Tessuto nervoso: costituito da cellule specializzate per l’avvio e la trasmissione di impulsi elettrici; costituisce il sistema nervoso e consente di coordinare le funzioni e le parti del corpo.
• Tessuto muscolare: specializzato nel contrarre e generare forza; costituisce i muscoli che permettono il movimento e il mantenimento della postura.
• Tessuto epiteliale: costituito da cellule specializzate per lo scambio di materiali con l’ambiente; è composto da cellule di forma regolare che creano una superficie continua.
• Tessuto connettivo: collega, supporta e ancora varie parti del corpo; è uno dei tessuti più abbondanti dell’organismo umano e le sue cellule sono immerse in una matrice extra cellulare.

Il tessuto muscolare è costituito da cellule di forma allungata, fibre muscolari, che si contraggono e permettono il movimento. Il meccanismo di contrazione è basato sullo scorrimento di filamenti impilati costituiti da due tipi di proteine contrattili: actina e miosina. Le principali funzioni del tessuto muscolare riguardano:

• La locomozione dell’organismo
• Il movimento delle diverse parti del corpo
• Il movimento degli organi interni

Il tessuto muscolare si divide in:

• Muscolo scheletrico: ha cellule striate plurinucleate; si trova nei muscoli collegati allo scheletro; serve per i movimenti volontari del corpo.
• Muscolo cardiaco: ha cellule ramificate, striate, mononucleate; si trova nella parete del cuore; ha funzione di pompaggio del sangue; è involontario e autoritmico.
• Muscolo liscio: ha cellule fusiformi, mononucleate, non striate; è involontario; si trova intorno ai vasi sanguigni e nella parte del tubo digerente.

Tessuto nervoso

Il tessuto nervoso è formato da neuroni e cellule gliali. Ha funzione di coordinamento tra le varie parti del corpo e permette di rispondere agli stimoli dell’ambiente.

Il funzionamento del sistema nervoso dipende:

• Dagli stimoli sensoriali (input)
• Dall’integrazione dei dati raccolti
• Da una risposta in uscita (output)

I neuroni sono formati da tre parti distinte:

• I dendriti: prolungamenti che conducono segnali verso il corpo cellulare
• Il corpo cellulare: dove si concentra il citoplasma e si trova il nucleo del neurone
• L’assone: un prolungamento che conduce gli impulsi nervosi in uscita dal neurone

La nevroglia ha la funzione primaria di sostenere e nutrire i neuroni. Nell’encefalo si trovano diversi tipi di nevroglia:

• La microglia fagocita batteri e scarti cellulari
• Gli astrociti forniscono nutrienti ai neuroni
• Gli oligodendrociti e le cellule di Schwann formano la mielina, una sostanza costituita da lipidi e proteine che riveste come una guaina le fibre nervose

Livello di organo

Struttura composta da due o più tipi di tessuti primari che svolgono una specifica funzione o attività. A livello di organo diventano possibili funzioni estremamente complesse. I tessuti sono raramente isolati. Insieme formano organi che rappresentano discrete ma funzionalmente complesse unità operative.

Apparato o sistema

Raggruppamento di organi che svolgono funzioni complesse e tra loro correlate. Interagiscono per svolgere un’attività comune essenziale per la sopravvivenza di tutto il corpo. Non agiscono in modo isolato l’uno dall’altro. Il corpo umano ha 11 sistemi.

Un sistema è formato da organi con la stessa origine embrionale. Un apparato è un insieme di organi con diversa origine embrionale.

Sistemi e apparati del corpo umano

• Apparato tegumentario: rappresenta il rivestimento del corpo e comprende cute e annessi cutanei. Protegge il corpo dagli agenti esterni e dalla disidratazione, e contiene ghiandole sebacee e sudoripare. È sede dei recettori cutanei e quindi è strettamente legato al sistema nervoso, inoltre è collegato con il sistema scheletrico per la sintesi di vitamina D e con quello immunitario per la sua azione di difesa dagli agenti patogeni.
• Sistema muscolare: consente la locomozione, la postura, l’espressione facciale e la contrazione degli organi interni. Con la contrazione dei muscoli è anche possibile regolare la temperatura corporea.
• Sistema scheletrico: fornisce sostegno e protezione agli organi del corpo; forma l’impalcatura su cui agiscono i muscoli e contiene una grande riserva di calcio. Produce le cellule del sangue all’interno del midollo spinale.
• Apparato cardiovascolare: comprende il cuore, che pompa il sangue, e i vasi sanguigni, che trasportano ossigeno e sostanze nutritive alle cellule. Attraverso i vasi vengono anche eliminati CO2 e prodotti di rifiuto.
• Apparato respiratorio: garantisce un continuo scambio gassoso con l’esterno e un rifornimento di ossigeno per l’organismo; è inoltre deputato all’eliminazione del CO2.
• Apparato digerente: permette di demolire il cibo, assorbire le sostanze nutritive ed eliminare i residui.
• Sistema endocrino: produce gli ormoni che regolano molte funzioni, tra cui la crescita, il metabolismo e la riproduzione.
• Apparato riproduttore: produce i gameti femminili e maschili; nel sistema riproduttore femminile avviene lo sviluppo dell’embrione e del feto.
• Apparato urinario: elimina i rifiuti azotati, regola l’equilibrio idrosalino e quello acido-basico del sangue.
• Sistema linfatico e immunitario: il primo raccoglie i fluidi dagli interstizi e allontana i dendriti attraverso la circolazione linfatica, mentre il secondo difende l’organismo dagli attacchi di agenti patogeni.
• Sistema nervoso: riceve ed elabora le informazioni che provengono dall’esterno e dall’interno del corpo, quindi produce una risposta diretta agli organi effettori.

Livello di organismo

L’organismo rappresenta il livello più alto dell’organizzazione strutturale. Costituisce la sommatoria di tutti i precedenti livelli strutturali. L’organismo umano è un complesso di apparati interdipendenti. La fisiologia è lo studio di come lavorano e come funzionano il corpo e le sue parti (omeostasi).

I vari organi di un sistema lavorano in sinergia per una funzione complessa:

• La funzione di controllo
• La funzione sensoriale e la risposta motoria
• La funzione di trasporto
• Il mantenimento dell’organismo
• La funzione riproduttiva

Omeostasi

La capacità di reagire ai cambiamenti dell’ambiente esterno conservando l’equilibrio interno.

La funzione di controllo

Il sistema nervoso coordina le varie parti del corpo e conduce gli impulsi nervosi dai recettori all’encefalo e al midollo spinale, e da questi ai muscoli e alle ghiandole, in risposta agli stimoli interni ed esterni. Il sistema endocrino regola in particolare le secrezioni ormonali.

La funzione sensoriale e la risposta motoria

Il sistema tegumentario è costituito dalla pelle e dalle sue strutture accessorie. I recettori sensoriali della pelle sono sensibili a determinati stimoli esterni. Sede dei recettori sensoriali e quindi strettamente legato al sistema nervoso. Il sistema scheletrico forma l’impalcatura su cui agiscono i muscoli per compiere i movimenti. Il sistema muscolare consente la locomozione, l’espressione facciale, il mantenimento della postura e la contrazione dei muscoli che accorciandosi determinano il movimento. Sistema scheletrico e muscolare permettono al corpo e alle sue parti di muoversi in risposta ai comandi del sistema nervoso.

La funzione di trasporto

Il sistema linfatico è composto dai vasi linfatici, che trasportano la linfa (contiene linfociti e altri globuli bianchi), e dagli organi linfatici, tra cui i linfonodi e milza. Gli organi linfatici sono coinvolti nella difesa dell’organismo contro le malattie. Il sistema cardiovascolare è composto dal cuore e dai vasi sanguigni che trasportano, attraverso il sangue, ossigeno, sostanze nutritive alle cellule, e ormoni.

La funzione riproduttiva

Il sistema riproduttivo maschile è costituito dai testicoli, che producono i gameti maschili (spermatozoi), dal pene, da alcune ghiandole e dai dotti in cui scorre lo sperma. Il sistema riproduttivo femminile è costituito dalle ovaie, che producono i gameti femminili (ovuli), dall’utero, dalla vagina e dai genitali esterni.

Il mantenimento dell’organismo

Per mantenere in efficienza l’organismo è necessario che la composizione del sangue e quella del liquido interstiziale rimangano pressoché costanti. Questa condizione è resa possibile dal lavoro coordinato tra sistema digerente, sistema respiratorio e sistema urinario. Tutte le cellule dell’organismo, pur svolgendo funzioni diverse, hanno in comune alcune caratteristiche di base:

• Tutte necessitano di O₂ per produrre l’energia necessaria alle normali funzioni cellulari.
• Quasi tutte si riproducono.
• Tutte sono immerse nel liquido extracellulare (ambiente interno), le cui condizioni fisico-chimiche sono controllate in maniera precisa.

Ambiente interno

Bernard ipotizzò due ambienti:

• L’ambiente esterno: nel quale è posto l’organismo
• L’ambiente interno: nel quale vivono gli elementi che costituiscono l’organismo

L’ambiente interno, rappresentato dal plasma e in senso più ampio da tutti i liquidi extra cellulari, possiede caratteristiche tali da permettere l’esistenza delle condizioni fisico-chimiche necessarie per il perfetto funzionamento delle cellule e quindi degli organismi. Bernard ipotizzò che, se il funzionamento delle cellule dipende dalle condizioni fisico-chimiche ottimali dell’ambiente interno, queste dovevano essere il più possibile costanti.

Tutte le cellule dell’organismo sono immerse nel liquido extracellulari i cui costituenti sono controllati in maniera precisa. Le funzioni svolte dai diversi organi ed apparati dell’organismo sono finalizzate a mantenere costanti le condizioni fisico-chimiche dell’ambiente interno.

Omeostasi

Cannon introduce il termine omeostasi per sottolineare che le condizioni dell’ambiente interno non sono fisse ma mantenute dinamicamente entro un ambito ristretto, da processi autoregolati:

• Il mantenimento della costanza dell’ambiente interno viene definito omeostasi.
• I diversi meccanismi fisiologici autoregolati che operano per mantenere le condizioni ottimali dell’ambiente interno e per ristabilire in caso di alterazioni sono definiti meccanismi omeostatici.

Omeostasi: mantenimento delle condizioni dell’ambiente interno entro un ambito ristretto, indispensabile per garantire la sopravvivenza ed il buon funzionamento dell’organismo. Meccanismi omeostatici: meccanismi fisiologici, autoregolati, che operano per mantenere le condizioni ottimali dell’ambiente interno e per ristabilire, in caso di alterazione.

L’omeostasi è la capacità di mantenere costanti le condizioni del corpo:

• Garantisce il mantenimento delle condizioni di stabilità necessarie per il corretto funzionamento cellulare.
• Interviene per ripristinare le condizioni di stabilità controbilanciando i cambiamenti interni ed esterni.

In caso di uno squilibrio dell’omeostasi si possono produrre un disturbo o una malattia.

Fisiologia

La fisiologia è lo studio di come lavorano e come funzionano il corpo e le sue parti (organi e sistemi) al fine di mantenere l’omeostasi. L’organismo è un sistema aperto che scambia energia e materia con l’ambiente esterno.

Sistema aperto

Un sistema è un dispositivo che modifica un segnale u(t), detto ingresso, lo elabora, generando il segnale y(t), detto uscita. Se il sistema è lineare, nota la risposta all’impulso è possibile calcolare l’uscita del sistema, quando l’ingresso è una qualsiasi combinazione lineare d’impulsi. Tutti i sistemi biologici sono aperti e ciò conferisce loro la peculiarità di interagire con altri sistemi. Ma i sistemi biologici non sono lineari.

Sistema di controllo fisiologico

L’omeostasi è un processo continuo che utilizza un sistema di...